高温超伝導体を用いた押出し高分子絶縁直流超伝導ケーブルの試作研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555090
• Research Institution: TOYOHASHI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 小崎 正光 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (80023191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村本 裕二 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (70273331) ; 河野 宰 (株)フジクラ, 基盤材料研究所, 次長
• Keywords: 高温超伝導体 / エチレンプロピレンゴム / 押出し高分子絶縁 / 直流超伝導ケーブル / 耐トリ-イング性

Research Abstract

本研究で試作するケーブルは、コアパイプ上にテープ状に形成された高温超電導体(ビスマス系)を配置し、半導電層を含めたエチレンプロピレンゴム(EPR)絶縁を被った構造である。本研究は、高温超伝導体を用いたモデルケーブル試作とそれに伴う超伝導導体を含めたケーブル導体部分の問題点を評価することと主絶縁にEPRを用いることによる問題点の評価である。モデルケーブルのEPR主絶縁の有無による交流損失の通電電流依存性を評価した結果、交流損失はEPR絶縁の有無に関わらず一致し、EPRの低温収縮による半径・円周・長さ方向のそれぞれの応力の下でも特性に何らかの影響を及ぼさないことがわかった。このような結果から通電電流に及ぼす機械的応力の影響が大きいと考えられてきた高温超伝導体の絶縁方式としてEPR使用が有力であることが確認された。またモデルケーブルによる直流臨界電流の測定及び冷却時のクエンチ電流に及ぼすEPRゴム収縮による超伝導導体への応力の影響を測定し、評価した。その結果、モデルケーブルにおける直流臨界電流が超伝導導体が流し得る電流とほぼ同じであること、極低温のゴム収縮が及ぼすクエンチ電流の影響がほとんどないことが確認された。このような成果は、従来のCVケーブルの直流化を拒んできた障害を克服するものと考えられ、押出し高分子ケーブルの超電導化と直流化が同時に実現されることになる。超電導ケーブルの直流化は、交流仕様における過電流や誘電正接による発熱や部分放電に伴う劣化などの諸問題を払拭するという画期的な成果をもたらす。従って、本直流高温超伝導モデルケーブルの試作から得られる成果は、将来の電力系統の地中送電方式において主要な役割を果たすことが期待される直流高温超伝導ケーブルへの展望を開かせるものである。

Research Products

• [Publications] 小崎正光: "超伝導機器の電気絶縁技術の今" 電気学会誌. 116巻6号. 339-342 (1996)
• [Publications] M.Kosaki: "Research and Development of Electrical Insulation of Superconducting Cables by Extruded Polymers" IEEE Electrical Insulation Magazine. Vol.12No.5. 17-24 (1996)
• [Publications] 箕田充志: "極低温領域におけるエチレンプロピレンゴムの短絡トリ-現象と空間電荷の注入" 電気学会論文誌A. 117‐A巻2号. 193-198 (1997)